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Theorem mh-infprim1bi

Description: Shortest possible axiom of infinity in primitive symbols. Deriving ax-inf or ax-inf2 from this axiom requires ax-ext , ax-rep , and ax-reg , see inf3 and inf0 . (Contributed by Matthew House, 13-Apr-2026)

Ref Expression
Assertion mh-infprim1bi x x x x ¬ x ¬ y ¬ z y x y z ¬ z x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 exnelv y ¬ y x
2 1 a1bi x y ¬ y x x
3 19.23v y ¬ y x x y ¬ y x x
4 n0 x z z x
5 pm2.21 ¬ y x y x y z
6 5 biantrurd ¬ y x z x y x y z z x
7 6 exbidv ¬ y x z z x z y x y z z x
8 4 7 bitrid ¬ y x x z y x y z z x
9 8 pm5.74i ¬ y x x ¬ y x z y x y z z x
10 9 albii y ¬ y x x y ¬ y x z y x y z z x
11 2 3 10 3bitr2i x y ¬ y x z y x y z z x
12 df-ss x x y y x y x
13 eluni y x z y z z x
14 biimt y x y z y x y z
15 14 anbi1d y x y z z x y x y z z x
16 15 exbidv y x z y z z x z y x y z z x
17 13 16 bitrid y x y x z y x y z z x
18 17 pm5.74i y x y x y x z y x y z z x
19 18 albii y y x y x y y x z y x y z z x
20 12 19 bitri x x y y x z y x y z z x
21 11 20 anbi12ci x x x y y x z y x y z z x y ¬ y x z y x y z z x
22 19.26 y y x z y x y z z x ¬ y x z y x y z z x y y x z y x y z z x y ¬ y x z y x y z z x
23 pm4.83 y x z y x y z z x ¬ y x z y x y z z x z y x y z z x
24 exnalimn z y x y z z x ¬ z y x y z ¬ z x
25 23 24 bitri y x z y x y z z x ¬ y x z y x y z z x ¬ z y x y z ¬ z x
26 25 albii y y x z y x y z z x ¬ y x z y x y z z x y ¬ z y x y z ¬ z x
27 21 22 26 3bitr2i x x x y ¬ z y x y z ¬ z x
28 27 exbii x x x x x y ¬ z y x y z ¬ z x
29 df-ex x y ¬ z y x y z ¬ z x ¬ x ¬ y ¬ z y x y z ¬ z x
30 28 29 bitri x x x x ¬ x ¬ y ¬ z y x y z ¬ z x